DE1094807B - Amplifier arrangement with transistors connected in cascade - Google Patents

Amplifier arrangement with transistors connected in cascade

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DE1094807B
DE1094807B DES43718A DES0043718A DE1094807B DE 1094807 B DE1094807 B DE 1094807B DE S43718 A DES43718 A DE S43718A DE S0043718 A DES0043718 A DE S0043718A DE 1094807 B DE1094807 B DE 1094807B
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Dr-Ing Habil Joachim Dosse
Dipl-Phys Helmut Weber
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Verstärkeranordnung mit in Kaskade geschalteten Transistoren Es ist bekannt, zur Stromverstärkung Verstärkungselemente, z. B. Elektronenröhren, zu benutzen. Derartige Elemente sind aber spannungsgesteuerte Einrichtungen, so daß eine Stromverstärkung nur mittelbar erfolgen kann, d. h., der zu verstärkende Strom muß erst mit Hilfe eines Widerstandes R in eine diesem proportionale Spannung umgewandelt werden. Wenn die verwendete Verstärkerröhre die Steilheit S besitzt, so folgt hieraus ein Stromverstärkungsfaktor In der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist solch eine bekannte Stromverstärkungsschaltung mittels einer Röhre dargestellt, sie dient zur Erläuterung der oben angegebenen Gleichung.Amplifier arrangement with cascade-connected transistors. B. electron tubes to use. Such elements are voltage-controlled devices, so that the current can only be amplified indirectly, ie the current to be amplified must first be converted into a voltage proportional to this with the aid of a resistor R. If the amplifier tube used has the slope S, a current amplification factor follows from this In the circuit arrangement according to FIG. 1, such a known current amplification circuit is shown by means of a tube, it serves to explain the equation given above.

Das Eingangsklemmenpaar der die Verstärkerröhre V verwendenden Stromverstärkungsanordnung ist mit 10,11 und das Ausgangsklemmenpaar mit 12, 13 bezeichnet. 14 ist die sich im Ausgangskreis befindende Strommeßeinrichtung, die von dem Anodenstrom I2 durchflossen wird. Das Verhältnis des Ausgangsstromes I2 zum Eingangsstrom I1 bezeichnet bekanntlich den Stromverstärkungsfaktor A. Die zur Gleichstromversorgung vorgesehenen Batterien sind mit 15 und 16 bezeichnet. R ist der Widerstand, mit dessen Hilfe der Strom in eine diesem proportionale Spannung umgewandelt wird.The pair of input terminals of the current amplification assembly using amplifier tube V. is designated with 10, 11 and the pair of output terminals with 12, 13. 14 is the self Current measuring device located in the output circuit through which the anode current I2 flows will. The ratio of the output current I2 to the input current I1 is known the current amplification factor A. The batteries provided for direct current supply are denoted by 15 and 16. R is the resistance, with the help of which the current is converted into a voltage proportional to this.

Da aber durch die Einfügung des Widerstandes R in dem Meßstromkreis keine Beeinflussung des zu messenden Stromes auftreten darf, muß R klein gegenüber alle übrigen, im Meßkreis auftretenden Widerstände sein. Es haftet dieser Anordnung daher der Nachteil an, daß sich im allgemeinen damit nur sehr kleine Stromverstärkungen erzielen lassen. Man erhält z. B. mit einer Röhrensteilheit von S = 10 mA/V und einen Widerstand R = 1000 Q einen Stromverstärkungsfaktor A = 10.But because of the insertion of the resistor R in the measuring circuit the current to be measured must not be influenced, R must be small compared to all other resistances occurring in the measuring circuit. It adheres to this arrangement hence the disadvantage that there are generally only very small current gains can be achieved. One obtains z. B. with a tube slope of S = 10 mA / V and a resistor R = 1000 Q a current amplification factor A = 10.

Für die gegebene Aufgabenstellung ist es daher notwendig, stromgesteuerte Einrichtungen zu verwenden, wie sie beispielsweise Transistoren darstellen. Mit Transistoren lassen sich in an sich bekannter Weise Stromverstärkungsfaktoren bis 100 erzielen. Spitzentransistoren ergeben dabei in Basisschaltung, d. h., wenn die Basis als gemeinsame Elektrode für Ein- und Ausgang benutzt, am Emitter gesteuert und am Kollektor der verstärkte Strom abgenommen wird, Stromverstärkungswerte bis etwa 5, wobei der Eingangswiderstand, der also zwischen dem Emitter und der Basis liegt, niedrig ist und in der Regel etwa einige 100 S2 beträgt. Hierbei hat man gegenüber einer Röhrenschaltung offenbar noch keinen entscheidenden Vorteil erreicht. Für Flächentransistoren ist die Stromverstärkung in Basisschaltung stets ein wenig kleiner als 1, es tritt also keine Verstärkung, sondern eine geringe Schwächung auf. Dagegen läßt sich bei Flächentransistoren in der Emitterschaltung, d. h. wenn der Emitter als für Ein- und Ausgangskreis gemeinsame Elektrode benutzt, der Transistor an der Basis gesteuert und am Kollektor der verstärkte Strom abgenommen wird, eine bis zu hundertfache Stromverstärkung erzielen. Hierbei wird aber auch der Eingangswiderstand hoch, so daß man bei dieser Schaltung keinen wesentlichen Vorteil gegenüber der Röhrenschaltung besitzt.For the given task it is therefore necessary to use current-controlled To use devices such as those represented by transistors, for example. With In a manner known per se, transistors can have current amplification factors up to Score 100. Tip transistors result in a basic circuit, i. i.e. if the Base used as a common electrode for input and output, controlled at the emitter and the increased current is taken from the collector, current gain values up to about 5, being the input resistance that is between the emitter and the base is low and is usually around a few 100 S2. Here you have apparently not yet achieved a decisive advantage over a tube circuit. For junction transistors, the current gain in the basic circuit is always a little less than 1, so there is no amplification but a slight weakening on. In contrast, in the case of junction transistors in the emitter circuit, d. H. if the emitter is used as a common electrode for the input and output circuit, the transistor controlled at the base and the increased current is taken from the collector, one Achieve up to a hundredfold current gain. Here, however, the input resistance is also high, so that there is no significant advantage over the Has tube circuit.

Die Verstärkeranordnung gemäß der Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten dadurch, daß zur Erzielung großen Stromverstärkungsfaktors bei relativ kleinem Eingangswiderstand wenigstens zwei Transistoren unterschiedlicher Betriebsweise und abwechselnden Leitfähigkeitstyps so zusammengeschaltet sind, daß der nachgeschaltete Transistor durch seine Rückwirkung innerhalb des ersten Transistors den Eingangswiderstand des ersten Transistors auf einen Wert herabsetzt, der klein im Verhältnis zum Innenwiderstand der Signalquelle ist, und daß der nachgeschaltete Transistor mit einem von Null verschiedenen, gegenüber seinem Innenwiderstand kleinen Widerstand abgeschlossen ist.The amplifier arrangement according to the invention avoids these difficulties in that to achieve a large current gain factor with a relatively small input resistance at least two transistors of different operating modes and alternating conductivity types are interconnected so that the downstream transistor through its reaction within the first transistor, the input resistance of the first transistor reduces a value that is small in relation to the internal resistance of the signal source is, and that the downstream transistor with a non-zero, opposite its internal resistance is complete with small resistance.

Gemäß der Erfindung werden also durch geeignete Zusammenschaltung zweier oder mehrerer Transistoren die beiden Forderungen nach kleinem Eingangswiderstand und hohem Stromverstärkungsfaktor auf zwei oder mehrere Transistoren verteilt; sie können somit leichter erfüllt werden. Es ist an sich bekannt, Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps zusammenzuschalten. Fernerhin ist es bekannt, Transistoren in Kaskade zu schalten, wobei gleichzeitig der Eingangswiderstand der Kaskadenstufe vergrößert wird. Solche Schaltungen werden aber nur unter dem Gesichtspunkt der Leistungsverstärkung betrachtet, wobei die Anpassung der in Kaskade geschalteten Transistoren in den Vordergrund gestellt ist. Berechnungen der Spannungs- und Stromverstärkung werden daher nur für diesen Fall durchgeführt. So werden beispielsweise bei der Zusammenschaltung von in Basis-und Emitterschaltung betriebenen Transistoren im allgemeinen Stromverstärkungsfaktoren von nur etwa 6 bis 7 gefunden, während bei der Anordnung gemäß der Erfindung, bei der im Gegensatz zu allen bekannten Schaltungsanordnungen bewußt von der Anpassung abgewichen wird, Gesamtstromverstärkungsfaktoren, wie weiter unten gezeigt werden wird, von etwa 50 erhalten werden. Entsprechendes gilt auch bei der Zusammenschaltung von in Basis- und Kollektorschaltung betriebenen Transistoren.According to the invention, therefore, by suitable interconnection two or more transistors meet the two requirements for low input resistance and high current amplification factor distributed over two or more transistors; she can thus be met more easily. It is known per se, transistors to interconnect different conductivity types. It is also known To connect transistors in cascade, with the same time the input resistance of the Cascade level is increased. Such circuits are only from the point of view the power gain is considered, adjusting the cascaded Transistors is placed in the foreground. Voltage and current gain calculations are therefore only carried out for this case. For example, the Interconnection of transistors operated in base and emitter circuit in the general current gain factors of only about 6 to 7 were found while at the arrangement according to the invention, in contrast to all known circuit arrangements is deliberately deviated from the adaptation, total current amplification factors, as further shown below will be obtained from about 50. The same also applies accordingly when interconnecting transistors operated in base and collector circuit.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, entweder einem Transistor in Basisschaltung einen Transistor in Emitter- oder Kollektorschaltung oder einem Transistor in Basisschaltung einen solchen in Kollektorschaltung folgen zu lassen, wobei die Anordnung mit solch einem Abschlußwiderstand abgeschlossen ist, daß der Eingangswiderstand der Anordnung klein bleibt, die Anordnung aber infolge ihres hohen Innenwiderstandes einen eingeprägten Strom zu liefern vermag.In a further embodiment of the invention it is provided either one Common base transistor a transistor in an emitter or collector circuit or a common base transistor followed by a common collector transistor to let, the arrangement being completed with such a terminating resistor is that the input resistance of the arrangement remains small, but the arrangement as a result its high internal resistance is able to deliver an impressed current.

Durch die Maßnahme, Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps und unterschiedlicher Schaltung zusammenzuschalten, kann eine sehr einfache und an Schaltmitteln sparsame Gesamtanordnung aufgebaut werden, deren Eingangswiderstand besonders kleine Werte bei großer Stromverstärkung annehmen kann. Besonders vorteilhaft ist eine Zusammenschaltung, bei der einem Transistor in Basisschaltung eine Hintereinanderschaltung zweier Transistoren in Emitter- und Kollektorschaltung folgt und die Transistoren abwechselnden Leitfähigkeitstyp aufweisen.By the measure, transistors of different conductivity types and interconnecting different circuits can be a very simple and be built on switching means economical overall arrangement, the input resistance can assume particularly small values with a large current gain. Particularly beneficial is an interconnection in which a common base transistor is connected in series two transistors in emitter and collector circuit follows and the transistors have alternating conductivity types.

An Hand der Fig. 1 und 8 wird dies näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die bereits beschriebene Einrichtung zur Stromverstärkung mittels einer Röhre, Fig.2 einen Transistor in Basisschaltung, Fig. 3 einen Transistor in Emitterschaltung. Fig. 4 einen Transistor in Kollektorschaltung, Fig.5 eine Verbindung zweier Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps in Basis- und Emitterschaltung, Fig.6 eine Verbindung zweier Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps in Basis- und Kollektorschaltung, Fig. 7 eine Verbindung dreier Transistoren von abwechselndem Leitfähigkeitstyp in Basis-, Emitter- und Kollektorschaltung, Fig. 8 das Ersatzschaltbild des Transistors.This is explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 8. It shows Fig. 1 the device already described for amplifying current by means of a tube, 2 shows a transistor in common base, FIG. 3 shows a transistor in common emitter circuit. FIG. 4 shows a transistor in a collector circuit, FIG. 5 shows a connection between two transistors different conductivity types in base and emitter circuit, Fig. 6 a Connection of two transistors of different conductivity types in base and Collector circuit, Fig. 7 a connection of three transistors of alternating Conductivity type in base, emitter and collector circuit, FIG. 8 shows the equivalent circuit diagram of the transistor.

Die Schaltungsanordnung nach Fig.2 besitzt einen Transistor vom Typ PNP in Basisschaltung. Er besitzt die Emitterelektrode 1, die Basiselektrode 2 und die Kollektorelektrode 3. Mit 10 und 11 sind wiederum die Eingangs-, mit 12 und 13 die Ausgangsklemmen bezeichnet, an die die Strommeßeinrichtung 14 und die Stromquelle 15 angeschlossen sind. Auch hier ist der Eingangsstrom mit Il und der Ausgangsstrom mit I2 bezeichnet.The circuit arrangement according to FIG. 2 has a transistor of the PNP type in a base circuit. It has the emitter electrode 1, the base electrode 2 and the collector electrode 3. With 10 and 11 again the input terminals are designated, with 12 and 13 the output terminals to which the current measuring device 14 and the current source 15 are connected. Here, too, the input current is labeled I1 and the output current is labeled I2.

Den hierzu gehörigen Stromverstärkungsfaktor ermittelt man zweckmäßigerweise aus dem in Fig.8 dargestellten Ersatzschaltbild eines Transistors. rb, r, und r, sind der Basis-, Kollektor- und Emitterwiderstand und ..,1 e die vom Emitterstrom I e gesteuerte Spannungsquelle des Transistors. Die Basis-, Kollektor- und Emitterelektrode ist mit B, K und E bezeichnet.The associated current gain factor is expediently determined from the equivalent circuit diagram of a transistor shown in FIG. rb, r, and r, are the base, collector and emitter resistance and .., 1 e is the voltage source of the transistor controlled by the emitter current I e. The base, collector and emitter electrodes are labeled B, K and E.

Der Stromverstärkungsfaktor der Anordnung nach Fig. 2 ermittelt sich zu wobei RA der kollektorseitige Abschlußwiderstand ist. Der Eingangswiderstand R, ist gegeben durch Unter Verwendung der für einen Transistor typischen Werte, bei dem r, = 5S2 rb = 100 S2 r, = 1000 kü r. = 980 kS2 als Zahlenbeispiele gewählt werden, ergibt sich bei einem Abschlußwiderstand RA = 0 ein Stromverstärkungsfaktor und ein Eingangswiderstand R1 = 7 S2.The current amplification factor of the arrangement according to FIG. 2 is determined by where RA is the terminating resistor on the collector side. The input resistance R is given by Using the typical values for a transistor, where r, = 5S2 rb = 100 S2 r, = 1000 kü r. = 980 kS2 are selected as numerical examples, a current gain factor results with a terminating resistor RA = 0 and an input resistance R1 = 7 S2.

Der Transistor in Basisschaltung weist demnach einen kleinen Eingangswiderstand auf, besitzt dafür aber einen Stromverstärkungsfaktor der kleiner als 1 ist.The common base transistor accordingly has a small input resistance but has a current gain factor that is less than 1.

Die Schaltungsanordnung nach Fig.3 besitzt einen Transistor vom Typ PNP in Emitterschaltung. Die hierbei verwendete Bezeichnungsweise entspricht der in Fig. 2 gewählten.The circuit arrangement according to Figure 3 has a transistor of the type PNP in common emitter circuit. The notation used here corresponds to selected in Fig. 2.

Unter Zugrundelegung des in Fig.8 dargestellten Ersatzschaltbildes erhält man für die Emitterschaltung und einen Eingangswiderstand Legt man die im Ausführungsbeispiel nach Fig.2 gewählten Transistoren zugrunde, wählt RA = 0, so entsteht ein Stromverstärkungsfaktor bei einem Eingangswiderstand R1 = 350 S2 .Taking the equivalent circuit diagram shown in FIG. 8 as a basis, one obtains for the emitter circuit and an input resistor If the transistors selected in the exemplary embodiment according to FIG. 2 are taken as a basis, and if RA = 0, a current gain factor is produced with an input resistance R1 = 350 S2.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 besitzt demnach eine hohe Stromverstärkung, allerdings bei wesentlich angestiegenem Eingangswiderstand.The circuit arrangement according to FIG. 3 accordingly has a high current gain, however, with a significantly increased input resistance.

Die Transistorschaltung nach Fig.4 besitzt einen Transistor vom Typ PNP in Kollektorschaltung. Die hierbei verwendete Bezeichnungsweise entspricht der in Fig. 2 gewählten.The transistor circuit of Figure 4 has a transistor of the type PNP in collector circuit. The notation used here corresponds to selected in Fig. 2.

Unter Zugrundelegung des in Fig.8 dargestellten Ersatzschaltbildes erhält man für die Kollektorschaltung und einen Eingangswiderstand Legt man auch hier die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gewählten Transistoren zugrunde, wählt RA = 0, so entsteht ein Stromverstärkungsfaktor bei einem Eingangswiderstand R1 = 350 S2.Taking the equivalent circuit diagram shown in FIG. 8 as a basis, one obtains for the collector circuit and an input resistor If the transistors selected in the exemplary embodiment according to FIG. 2 are used as a basis here too, and if RA = 0, a current amplification factor is produced with an input resistance R1 = 350 S2.

Ähnlich wie die Schaltungsanordnung nach Fig.3 besitzt auch die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 eine hohe Stromverstärkung bei wesentlich angestiegenem Eingangswiderstand.Similar to the circuit arrangement according to FIG. 3, the circuit arrangement also has 4 shows a high current gain with a significantly increased input resistance.

Die Schaltungsanordnung nach Fig.5 besitzt zwei Transistoren von unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp und unterschiedlicher Schaltungsart, wobei einer Basisschaltung eine Emitterschaltung folgt. Hierin bedeuten 1, 2 und 3 die Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden des ersten und 4, 5 und 6 die entsprechenden Elektroden des zweiten Transistors. 10 und il bezeichnen die Eingangs-, 12 und 13 die Ausgangsklemmen, 17 und 18 sind die Verbindungsklemmen zwischen den beiden Transistoren. 14 ist die zwischen den Ausgangsklemmen angeschlossene Strommeßeinrichtung. 15 und 16 sind die zur Stromversorgung notwendigen Stromquellen. Der Ausgangsstrom des ersten Transistors, der gleich dem Eingangsstrom des zweiten Transistors ist, ist mit I' bezeichnet. Wie bereits festgestellt, ergibt sich für den ersten Transistor eine Stromverstärkung und für den zweiten Transistor Wählt man RA = 0, und da der Ausgangswiderstand des ersten Transistors RA' << r, ist, so entsteht für den Gesamtstromverstärkungsfaktor Wie bereits oben festgestellt, ist der Eingangswiderstand für die Basisschaltung RA' ist der an den Klemmen 17 und 18 auftretende Eingangswiderstand der nachfolgenden Emitterschaltung und ist sehr viel kleiner als r" so daß die Gesamtanordnung einen Eingangswiderstand besitzt, der gegeben ist durch Unter Zugrundelegung der in der Anordnung nach Fig. 2 gewählten Transistordaten erhalten wir für den Stromverstärkungsfaktor bei einem Eingangswiderstand R1 = 7 S2.The circuit arrangement according to FIG. 5 has two transistors of different conductivity types and different circuit types, a base circuit being followed by an emitter circuit. Herein, 1, 2 and 3 denote the emitter, base and collector electrodes of the first and 4, 5 and 6 denote the corresponding electrodes of the second transistor. 10 and il denote the input terminals, 12 and 13 the output terminals, 17 and 18 are the connecting terminals between the two transistors. 14 is the current measuring device connected between the output terminals. 15 and 16 are the power sources necessary for the power supply. The output current of the first transistor, which is equal to the input current of the second transistor, is denoted by I '. As already stated, there is a current gain for the first transistor and for the second transistor If one selects RA = 0, and since the output resistance of the first transistor RA '<< r, then this results in the total current amplification factor As stated above, the input resistance is for the basic circuit RA 'is the input resistance of the subsequent emitter circuit occurring at terminals 17 and 18 and is very much smaller than r "so that the overall arrangement has an input resistance which is given by On the basis of the transistor data selected in the arrangement according to FIG. 2, we obtain the current gain factor with an input resistance R1 = 7 S2.

Auch wenn der äußere Widerstand RA zwischen den Klemmen 12 und 13 nicht gleich Null, sondern nur klein, verglichen mit dem Innenwiderstand des Transistors 4, 5, 6, ist, vermag dieser dem zwischen den Klemmen 12 und 13 angeschlossenen Widerstand, der z. B. durch den Widerstand der Strommeßeinrichtung 14 gegeben ist, einen Strom aufzuprägen.Even if the external resistance RA is between terminals 12 and 13 not zero, just small compared to the internal resistance of the transistor 4, 5, 6, is this capable of the resistor connected between terminals 12 and 13, the z. B. is given by the resistance of the current measuring device 14, a current to impress.

Die Schaltungsanordnung- nach Fig.6 besitzt zwei Transistoren von unterschiedlichem Leitfähigkeitstyp und unterschiedlicher Schaltungsart, wobei einer Basisschaltung eine Kollektorschaltung folgt. Auch hier bedeuten 1, 2 und 3 die Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden des ersten und 4, 5 und 6 die entsprechenden Elektroden des zweiten Transistors. 10 und 11 bezeichnen die Eingangs-, 12 und 13 die Ausgangsklemmen, 17 und 18 sind die Verbindungsklemmen zwischen den beiden Transistoren, 14 die Strommeßeinrichtung und 15 die Stromquelle. Die Leitfähigkeitstypen der Transistoren sind so gewählt, daß die Richtungen und Größen der Ströme beim Anlegen einer von der Batterie 15 gelieferten Spannung mit den für den Betrieb der Transistoren notwendigen Werten übereinstimmen. Zur Erzielung eines kleinen Eingangswiderstandes zwischen den Klemmen 10 und 11 muß, wie bereits bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 beschrieben, RA sehr klein, d. h. klein, verglichen mit dem Kollektorwiderstand r" sein. Für diesen Fall ist der Eingangswiderstand gegeben durch Der Stromverstärkungsfaktor der Schaltungsanordnung nach Fig. 6 setzt sich aus den beiden Anteilen und zusammen. Als Gesamtstromverstärkungsfaktor folgt, sofern RA' << r, und RA << r, (1 - r./r,), Unter Zugrundelegung der bereits in Fig. 2 gewählten Transistordaten folgt für die Schaltungsanordnung nach Fig. 6 ein Stromverstärkungsfaktor A = 49 bei einem Eingangswiderstand R = 7 S2.The circuit arrangement according to FIG. 6 has two transistors of different conductivity types and different circuit types, a base circuit being followed by a collector circuit. Here, too, 1, 2 and 3 denote the emitter, base and collector electrodes of the first and 4, 5 and 6 denote the corresponding electrodes of the second transistor. 10 and 11 denote the input terminals, 12 and 13 the output terminals, 17 and 18 are the connecting terminals between the two transistors, 14 the current measuring device and 15 the current source. The conductivity types of the transistors are selected so that the directions and magnitudes of the currents when a voltage supplied by the battery 15 is applied correspond to the values necessary for the operation of the transistors. To achieve a small input resistance between terminals 10 and 11 , as already described for the circuit arrangement according to FIG. 2, RA must be very small, ie small compared to the collector resistance r ″. In this case, the input resistance is given by The current amplification factor of the circuit arrangement according to FIG. 6 is made up of the two components and together. The total current amplification factor follows, provided RA ' << r, and RA << r, (1 - r./r,), On the basis of the transistor data already selected in FIG. 2, a current amplification factor A = 49 with an input resistance R = 7 S2 follows for the circuit arrangement according to FIG. 6.

Die Schaltungsanordnung nach Fig.7 besitzt drei Transistoren von abwechselndem Leitfähigkeitstyp in Basis-, Emitter- und Kollektorschaltung. 1, 2, 3 bzw. 4, 5, 6 bzw. 7, 8, 9 bezeichnen die Emitter-, Basis- und Kollektorelektroden der drei Transistoren. 10, 11 ist das Eingangsklemmenpaar und 12, 13 das Ausgangsklemmenpaar, an das sich die Strommeßeinrichtung 14 und die Stromquelle 15 anschließen. Die Stromquelle 16 dient zur Versorgung des ersten Stromkreises. Durch die Hintereinanderschaltung der beiden Transistoren 4, 5, 6 und 7, 8, 9 wird die Stromverstärkung besonders hoch, mit den in unserem Beispiel gewählten Transistordaten etwa 2500, andererseits kann trotz eines von Null verschiedenen Abschlußwiderstandes zwischen den Klemmen 12 und 13 ein ganz besonders niedriger Eingangswiderstand, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen 10 und 11, erzielt werden.The circuit arrangement according to FIG. 7 has three transistors of alternating conductivity type in base, emitter and collector circuits. 1, 2, 3 or 4, 5, 6 or 7, 8, 9 denote the emitter, base and collector electrodes of the three transistors. 10, 11 is the pair of input terminals and 12, 13 is the pair of output terminals to which the current measuring device 14 and the current source 15 are connected. The current source 16 is used to supply the first circuit. By connecting the two transistors 4, 5, 6 and 7, 8, 9 in series, the current gain is particularly high, with the transistor data selected in our example around 2500, on the other hand, despite a terminating resistance different from zero between terminals 12 and 13, a very special low input resistance, in the present exemplary embodiment between 10 and 11, can be achieved.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verstärkeranordnung mit in Kaskade geschalteten Transistoren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung großen Stromverstärkungsfaktors bei relativ kleinem Eingangswiderstand wenigstens zwei Transistoren unterschiedlicher Betriebsweise und abwechselnden Leitfähigkeitstyps so zusammengeschaltet sind, daß der nachgeschaltete Transistor durch seine Rückwirkung innerhalb des ersten Transistors den Eingangswiderstand des ersten Transistors auf einen Wert herabgesetzt, der klein im Verhältnis zum Innenwiderstand der Signalquelle ist, und daß der nachgeschaltete Transistor mit einem von Null verschiedenen, gegenüber seinem Innenwiderstand kleinen Widerstand abgeschlossen ist. PATENT CLAIMS: 1. Amplifier arrangement with cascade-connected transistors, characterized in that at least two transistors of different operating modes and alternating conductivity types are connected together in order to achieve a large current gain factor with a relatively small input resistance, so that the downstream transistor, through its reaction within the first transistor, matches the input resistance of the first Transistor reduced to a value which is small in relation to the internal resistance of the signal source, and that the downstream transistor is terminated with a non-zero, small resistance compared to its internal resistance. 2. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Transistor in Basisschaltung ein Transistor in Kollektorschaltung folgt, bei der letzterer mit einem gegenüber dem Innenwiderstand der Kollektorschaltung kleinen Widerstand abgeschlossen ist, so daß der Eingangswiderstand der Gesamtanordnung klein bleibt, diese aber durch den Abschlußwiderstand einen eingeprägten Strom zu liefern vermag (Fig. 6). 2. Amplifier arrangement according to claim 1, characterized characterized in that a transistor in common base, a transistor in common collector follows, in the latter case with an opposite to the internal resistance of the collector circuit small resistance is completed, so that the input resistance of the overall arrangement remains small, but this leads to an impressed current due to the terminating resistor able to deliver (Fig. 6). 3. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Transistor in Basisschaltung ein Transistor in Emitterschaltung folgt, bei der letzterer mit einem gegenüber dem Innenwiderstand der Emitterschaltung kleinen Abschlußwiderstand abgeschlossen ist, so daß der Eingangswiderstand der Gesamtanordnung klein bleibt, diese aber durch den Abschlußwiderstand einen eingeprägten Strom zu liefern vermag (Fig. 5). 3. Amplifier arrangement according to claim 1, characterized in that that a transistor in common base is followed by a transistor in common emitter, in the case of the latter with a small compared to the internal resistance of the emitter circuit Terminating resistor is complete, so that the input resistance of the overall arrangement remains small, but this leads to an impressed current due to the terminating resistor able to deliver (Fig. 5). 4. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Transistor in Emitterschaltung ein Transistor in Kollektorschaltung folgt, bei der letzterer mit einem Widerstand so abgeschlossen ist, daß der Eingangswiderstand der Gesamtanordnung klein bleibt, diese aber durch den Abschlußwiderstand einen eingeprägten Strom zu liefern vermag. 4. Amplifier arrangement according to claim 1, characterized in that that a transistor in the emitter circuit is followed by a transistor in the collector circuit, the latter is terminated with a resistor so that the input resistance the overall arrangement remains small, but this one due to the terminating resistor able to deliver impressed current. 5. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Transistor in Basisschaltung eine Hintereinanderschaltung zweier Transistoren in Emitter und Kollektorschaltung folgt, bei der letztere mit einem gegenüber dem Innenwiderstand der Kollektorschaltung kleinen Widerstand abgeschlossen ist, so daß der Eingangswiderstand der Gesamtanordnung klein bleibt, diese aber durch den Abschlußwiderstand einen eingeprägten Strom zu liefern vermag (Fig. 7). In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »Archiv der elektrischen Übertragung«, August 1952, S. 333 ff. ; Zeitschrift »Elektronische Rundschau«, 1955, Heft 1, S. 38 ff. ; Buch von Coblenz und Owens. »Transistors: Theory and Applications«, 1955, S. 165 bis 201; Buch von R. F. Shea, »Transistor Audio Amplifiers«, Zeitschrift »Electronics«, April 1954, S. 169 bis 171. r1##5#5- 3, 4,2z, 7 2 3
5. An amplifier arrangement according to claim 1, characterized in that a transistor in the base circuit is followed by a series connection of two transistors in the emitter and collector circuit, in which the latter is terminated with a small resistance compared to the internal resistance of the collector circuit, so that the input resistance of the overall arrangement remains small, this but is able to deliver an impressed current through the terminating resistor (Fig. 7). Publications taken into consideration: Journal "Archive of Electrical Transmission", August 1952, pp. 333 ff.; Journal "Electronic Rundschau", 1955, issue 1, p. 38 ff.; Book by Coblenz and Owens. "Transistors: Theory and Applications", 1955, pp. 165 to 201; Book by RF Shea, "Transistor Audio Amplifiers", Electronics magazine, April 1954, pp. 169 to 171. r1 ## 5 # 5- 3, 4,2z, 7 2 3
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US3108197A (en) * 1961-02-16 1963-10-22 William S Levin Feedback control logarithmic amplifier
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